3D技术在实践教学中的应用研究

首先，由于实训设备短缺，在同一时间只能供少数的学习者实训同一个项目，而在非实训时间，学习者即便有时间也无法使用实训设备，因此实训设备的使用时间是有限的。其次，，实训设备一般需要一定的场地，即便有充足的实训设备，也需要配合大量的实训场地来摆放，而当前高职院校的场地都不是非常充裕，因而，当前的实物实训在空间上也受到很大的限制。最后，在实物实训中，由于学习者的误操作，还可能造成一定的危险性，可能伤到学习者，也可能损坏实训物品。这些都是当前实训环境中存在的问题。

2 虚拟现实在教学中的忧势

（1）避免真实实验或操作所带来的各种危险。对于危险的或对人体健康有危害的实验，一般采用电视录像的方式来取代实验，这样学生无法直接参与实验，获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实验，则可免除这种顾虑。学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。例如：虚拟的机械设备，可以避免机械系统在通电之后出现的漏电、磨损带来的危险。

（2）能彻底打破空间、时间的限制。利用虚拟现实技术可以彻底打破空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可进入这些物体的内部进行观察。例如：学生可进入虚拟发电厂内，考察发电机的每个部件的工作情况以及每个部件之间的相互联系，了解整个发电过程，这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可在很短的时间内呈现给学生观察。

（3）能弥补教学条件的不足。在教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可弥补这些方面的不足，学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。

3 虚拟现实技术在实践教学中的应用和意义

虚拟现实技术应用于实践教学，是计算机辅助教学的形式之一。这种教学方法可以进一步分为模拟实验（仿真实验）和模拟训练。模拟实验是使用计算机多媒体技术制作仿真课件，营造一个可供观察并可以动手操作的实验环境，让学生通过动手操作，控制一些变量，引起虚拟世界中事物的一些变化。例如，利用虚拟现实技术进行物理、化学实验等。这种模拟试验主要是为了认识客观世界。模拟训练是利用计算机多媒体技术，制造一个接近真实的训练环境，让学生身处其中，自己动手操纵仪器，获得经验，掌握工作能力。如学生可以在模拟的驾驶舱里驾驶飞机、轮船等。这种模拟实验目的在于培训技能。当然，在教学实践中往往是二者兼而有之。还有一种情况是单纯的教学演示，把需要观察的世界重现在学生的眼前，演示那些凭借肉眼难以看清楚的世界———宏观或者微观的世界。例如，宇宙的形成，地球内部的运动，或显示一些现实中已不存在的事物如恐龙等。这种演示可以用来教学，但是因为缺少交互性，不属于实践教学。利用虚拟现实技术，学生能够在模拟的超级信息化的环境中进行学习活动。

可以预测，随着经济和技术的不断发展，虚拟现实技术将日益广泛应用于各学科的实践教学，并出现更加先进的形式，在教学中发挥更重要的作用。在使用和推广这种教学方式时，需要注意以下几点：

1.实事求是，具体情况具体分析。根据客观条件进行教学模式的改革，既不要对新技术的出现视而不见而因循守旧，也不要盲目追求时髦，不要企图用课件的演示来完全取代真实的实验。

2.注重从思想观念上改变教学指导思想，加强现代教育技术的培训，使教师有能力自觉地使用虚拟现实技术进行实践教学。

3.加强对学生自主学习能力的训练，让学生掌握远程学习的技术能力，包括学会使用计算机课件、教学网络在内的多种教学媒体，提高信息素养。

4.精心设计更好的课件，创设更加接近真实的虚拟的实习环境，帮助学生通过这种实践教学的辅助形式，有效掌握知识，提高技能。虚拟现实技术在实践教学方面的应用方兴未艾，有着光明的前景，值得深入研究。

参考文献

[1] 苏威洲等.实现网络三维互动 Cult3D应用指南 M].北京清华大学出版社 2001.

[2] （美）Priscilla Norton Karin M.Wiburg著，吴洪建，倪男奇译.信息技术与教育创新[M].中国轻工业出版社，2002.

[3] 刘成章.信息技术教育学[M].高等教育出版社，2002.

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